自经典“荷叶效应”被发现以来,不同类型的超浸润表面由于其低成本、高效率、可回收等优势而被广泛研究和讨论。结合表面微纳米结构和化学组成即可使同一表面对水和油表现出完全相反的润湿性,这类带有选择润湿性材料的设计制造对于日常生活、工业生产中废水的处理以及海洋污染的治理具有重要的应用价值。随着对超浸润表面的深入研究,润湿性转换表面也逐渐引起了广泛的关注,可以通过外界刺激,比如光照、p H值、温度等,使表面的化学组成或微观结构发生变化进而改变表面的润湿性。目前针对表面微观结构变化对润湿性影响规律的相关理论得到了较为深入的研究,而改变表面化学组成（表面张力）对润湿性影响规律的相关理论研究则较少。此外,目前所研究的超浸润表面的润湿性转换还存在转换范围较小、转换时间较长的问题,以及可以进行润湿性转换的超浸润表面大多集中在单一液相润湿性的转换（水相或油相）而非双相润湿性的转换（水相和油相）,使得表面的应用受到限制。本文针对目前润湿性转换表面研究存在的理论及应用等方面的问题,根据经典Young’s方程与界面相互作用的粘附功理论,建立了固体表面张力和润湿性之间的关系方程,探讨了表面张力各分量变化对油和水在表面上润湿性的影响规律。在此基础上,根据高表面能金属氧化物与低表面能氟化物的光改性机理增高或降低表面的偶极性基团或色散基团,以此调整不同表面的表面张力,进而根据推导关系方程定量分析金属氧化物和低表面能氟化物表面张力变化对润湿性的影响规律,建立基于光改性的表面张力与润湿性的理论模型。利用全氟辛酸修饰由液相沉积法得到的二氧化钛颗粒制备出一种超疏油/超亲水涂层,该方法不仅能够增强基底与构建表面微观形貌颗粒间的粘附性,还为表面亲水性和抗油性共存提供了所需的偶极性增强的低表面能氟化物。探究其表面化学组成发生被动改变后（在水中长时间浸泡导致的失效）表面张力的变化及其对表面润湿性的影响规律,使该超疏油/超亲水涂层的润湿性最终转换为超疏水/超亲油,实现同一表面油和水润湿性同时进行双相互换。最终,利用润湿性转换前后表面分别成功完成多种油/水混合物的分离,其效率均达到99%以上。此外,该表面可通过光照方式实现对其上氟化物的降解,以避免氟化物在分离过程中对环境的二次污染。基于第二章建立的表面张力与润湿性模型,利用光敏二氧化钛和非光敏氧化铝分别制备了相应的超疏水表面,通过光改性的手段主动调控表面化学组成以改变表面张力进而控制液体在表面的润湿性,实现水相在表面上从超疏状态到超亲状态的往复转换并探究这两种表面润湿性转换的共性与差异,与此同时对第二章中所建立的理论模型完成了进一步的实验验证。利用该润湿性转换表面能够有效分离多种的油/水混合物。此外,通过二氧化钛的快速光致亲水及其可恢复性以及氟化物表面光改性机理,大幅度缩短了表面从超疏水性到超亲水性的转换时间,从而为多组分油/水混合物的分离提供了一种解决方案。基于第二章光改性氧化铝表面对润湿性的影响机理,面向实际应用,利用光改性氧化铝颗粒组成具有一定厚度的超亲水颗粒层,通过光改性手段增强了氧化铝颗粒表面对水的润湿性能,使其具备油下环境中的吸水性以及水下环境中的抗油性。通过填料式油水分离方法并设计相应的油水分离装置,根据不同的油水分离原理实现水包油乳浊液和油包水乳浊液的破乳分离,还探究了颗粒层厚度对分离效果的影响。另外,还根据光改性低表面能氟化物对润湿性的影响机理,将氟化物修饰在透明基底上,通过紫外光辐照的方式来提高表面张力进而改变表面润湿性,经测试在未对表面透光度造成影响的条件下,使其能够在不同酸碱溶液中长时间保持抗油性。在上述改性过程中,对表面张力与润湿性间的影响关系进行相应实验研究。综上所述,本课题针对目前超浸润表面润湿性转换研究中所存在的问题,采取理论分析、实验研究相结合的技术路线,通过紫外光改变表面的化学组成,对表面张力变化与润湿性的影响规律进行了研究,为超浸润表面的润湿性转换及其应用提供理论基础。根据所建立的理论模型,实现了表面润湿性从超疏油/超亲水性到超疏水/超亲油性的双相转换以及超疏水和超亲水之间的单相往复转换,还制备了光改性超亲水微纳米颗粒以填料的方式实现破乳分离,以及在透明基底上制备化学耐久性良好的超亲水/水下超疏油涂层,为超浸润表面多功能化提供相应的制备方案。